一文读懂“黑刚玉”,你想了解的一切都在这里

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一、黑刚玉简介

黑刚玉是以高铝矾土加高铁铝矾土或者氧化铁屑,在电弧炉里经过高温熔融冶炼然后冷却,从而制得的一种以Al2O3 和铁尖晶石为主矿相的灰黑色结晶体。其主要化学成分为三氧化二铝(Al2O3),三氧化二铁(Fe2O3),另有部分二氧化硅(SiO2),二氧化钛(TiO2)及其它成份。由于黑刚玉是人为控制专门制作的耐磨产品,其内在成分、结晶状况良好的一致性保证了产品使用性能的相对稳定。黑刚玉从微观结构上起主要磨削抛光作用的氧化铝颗粒以微晶状态分散存在,周围由强度稍低的氧化硅包裹,类似于堆积磨料的结构。黑刚玉具有软硬适中、自锐性好、研磨抛光时产生的磨削热低,不易烧伤工件表面的优点。黑刚玉的制作成本低于棕刚玉、白刚玉、更低于煅烧棕刚玉、碳化硅等常用磨料。

黑刚玉最初主要用于各种不锈钢、普通钢、竹木、玻璃等工件,特别是不锈钢工件的研磨抛光。近十几年黑刚玉的应用拓展到了用于铺设耐磨防滑路面、制作树脂磨具、制作涂附磨具等领域。近几年的应用实践证明:黑刚玉复合棕刚玉、煅烧棕刚玉、碳化硅、单晶刚玉、锆刚玉以及陶瓷磨料等高硬高耐用磨料制成的磨具,性能更加优异!

二、黑刚玉应用简介

1、研磨抛光

中细号黑刚玉粒度砂最初主要用于各种不锈钢、普通钢、竹木、玻璃等工件的喷砂、研磨抛光,特别是不锈钢的表面处理。用黑刚玉抛光不锈钢工件,不易烧伤工件表面,抛后工件表面呈现出不锈钢本身青亮均匀一致的色泽,不像用棕刚玉、白刚玉等抛后容易烧伤工件,易出现某些部位发乌发暗色差较大的现象。现在黑刚玉仍然广泛用于研磨抛光领域。

2、铺设耐磨防滑路面、地坪

黑刚玉段砂,用于铺设耐磨防滑路面、桥面、停车场的的急弯陡坡处,具有很好的耐磨防滑性能,黑刚玉内外一致的亚光黑色泽,特别适合于铺设路面桥面地坪,与原来用棕刚玉、碳化硅骨料相比,具有极高的性价比优势。欧洲国家、香港地区、国内经济发达地区已有近十年的经常性使用。国内使用方式一般是在水泥路基上面用树脂粘结一层或多层,国外有用沥青做结合剂,黑刚玉做骨料铺设路面、桥面或地坪表层。

3、树脂切割片

近十年以来,国际著名磨料磨具集团在世界各地的十几家工厂,国内多家大型树脂磨具制造公司,在棕刚玉或者煅烧棕刚玉等高硬度耐磨材料中掺入30%-50%黑刚玉做成复合磨料,用于生产树脂砂轮、树脂切割片、树脂磨片、树脂超薄片等磨具。使用复合磨料可以提高切磨片的锋利性,提高切口光洁度,变色更轻微,切割机操作时更加平稳,且具有很高的性价比,现已成为黑刚玉产品的主要使用领域。

黑刚玉复合磨料制作树脂磨具时,一般是在对原来磨料粒度级配的基础上,稍减或者不减原磨料的粗粒度,将稍细的一个或几个粒度使用30-50%的黑刚玉替代进行复合,在大树脂切割片中加入磨料总量5%的较细粒度(比如#60+70,#70)黑刚玉,能显著提高表面平整度,改善耐用度。

4、制作涂附磨具

早在六年前,国际著名磨料磨具集团圣戈班最早使用黑刚玉制作涂附磨具,并且一直在批量使用。河南烨达新材科技股份有限公司技术研发中心使用纯黑刚玉、纯棕刚玉、黑刚玉和棕刚玉不同比例复合制作的砂布转换成砂带,进行了几万次的砂带磨削试验,证明了黑刚玉和棕刚玉复合磨料制作的砂带抛光不锈钢效果优于纯黑刚玉和纯棕刚玉砂带。以合适比例黑刚玉和棕刚玉复合的磨料用于涂附磨具,不仅大大降低了原材料成本,而且使产品性能更加适宜于加工对像,使磨削效果更佳,具有更高的性价比。近两年,国内越来越多的涂附磨具生产企业也看到了黑刚玉的独特性能,采用黑刚玉复合棕刚玉制作涂附磨具产品,特别是有研发能力的涂附磨具企业研发出了黑刚玉和煅烧棕刚玉按合适的比例复合,制作涂附磨具,用于抛磨木材、金属等,比纯煅烧棕刚玉抛磨效果更好,有极高的性价比。目前国内涂附磨具行业的几个龙头企业已在黑刚玉的研发应用方面取得了阶段性成果,并批量投入使用。还有不少企业正在紧锣密鼓地研发、实验中。相信黑刚玉产品一定能在涂附磨具行业发挥自身优势,促进涂附磨具行业产品更丰富,更适合市场的不同需求。

5、制作纤维轮

使用细粒度纯黑刚玉制作纤维抛光轮适用于各种工件的研磨抛光。与棕刚玉、煅烧棕刚玉、碳化硅复合制作纤维轮兼顾有磨削和抛光的双重功能,具有更高的性价比,具体磨料复合比例根据使用中对于磨削和抛光的要求,可由实验找出最优方案。

6、其他应用

随着对黑刚玉的特性的深入了解,黑刚玉的应用领域必将进一步扩大。如用细粒度黑刚玉做耐磨防火涂料的添加剂;用细号黑刚玉制作抛光蜡;制作抛光块用于自由研磨;用作耐磨防滑塑胶类地板的耐磨骨料;用黑刚玉做骨料制作多次重复使用的耐磨器具;牛仔服喷砂做旧;制鞋业用于鞋底后跟外侧添加耐磨骨料;用于制作不定形耐火材料;用于制作炼钢炉用炮泥等等。

相信相关行业的有识之士一定能根据黑刚玉的性能特点,参考现有各方面的应用实践,不断拓展黑刚玉的应用领域。

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